材料技術科

サーミスタ作製
　サーミスタ(Thermistor)とは，温度変化に対して電気抵抗の変化の大きいセラミックスの抵抗体（温度感知素子）のことです。この現象を利用し，温度を測定するセンサとして利用されています。
　材料技術科では，３種類の原料から機能性材料の１つである＂サーミスタ＂を作製する実習を行っています。サーミスタはセラミックスなので，作製するには精密な温度制御ができる高温電気炉が必要です。
　３年次には，自作サーミスタとマイコンボードARDUINOを使って『簡易電子体温計』をつくり，実際に温度を計り，どれくらいの誤差があるか調べます。
　材料技術科は，溶接や旋盤を使ったものづくりのほか，
・機能性材料をつくる
・人工ルビーをつくる
・バイオマス固体燃料をつくる
という材料技術科ならではのものづくりもできます。

【作製手順】

３種類の粉末を電子天秤で計り取ります	計り取った各粉末をよく混合します
混合粉末を磁製るつぼに入れ...	電気炉内にセットし...
８００℃で１時間仮焼します	仮焼した粉末を乳鉢で粉砕･混合します
所定量を電子天秤で計り取り...	金型に充填し...
加圧機で加圧成形します	荷重は１トンです
成形したペレットを再び電気炉にセット	１０００℃で１時間焼結します
焼結完了したサーミスタ素子 何の変哲もない黒いペレット	サーミスタ素子の両面に銀ペーストを塗布
ピンヘッダをはんだ付け	リード線を取り付けて完成！！
サーミスタとして機能するか温度特性を測定	温度変化による抵抗値の変化を記録します
データをEXCELに入力し，グラフ化･解析	温度特性グラフ 各データは解析した曲線上に乗っています 成功です！！

　令和４年７月２日土曜日，熊本県産業技術センターで『令和４年度第６回熊本県高校生溶接技術競技会』が開催され，材料技術科から２チーム６名が出場しました。材料技術科は昨年度優勝しており，本年度は２連覇を目指して練習してきました。
　出場校は本校の他，天草工業高校（２チーム６名），八代工業高校（２チーム６名），小川工業高校（１チーム３名と個人の部２名）でした。
　開会式，競技上の注意・説明の後，３班に分かれて競技が開始されました。材料技術科Ａチームは第２班，材料技術科Ｂチームは第３班に出場。結果は今月末にわかります。

【開会式・競技上の注意・説明】
  

【競技前準備】
ゼッケンを受け取り，溶接棒，工具等揃っているか最終チェック
  

【審査委員による工具・溶接棒確認】
申請した溶接棒を使用しなければなりません。
 

【競技開始・開先加工】
溶接前の重要な鋼材の前処理です。念入りに行います。
 

【溶接】
競技場内には，選手，審査委員，溶接協会関係者しか入れません。
下の写真は，アーク溶接を行っている際のアークによる光の様子です。
 

【溶接終了・作品提出】
外観検査，表曲げ，裏曲げ等いくつかの項目ごとに採点されます。

【優勝杯】
下の写真は，本競技会の優勝杯です。結果は，今月下旬に出ます。優勝杯を手にするのはどこの学校でしょうか。

　去る５月２４日火曜日，材料技術科３年生４０名は，熊本大学先進マグネシウム国際研究センター（MRC）を訪問・見学しました。
　ここはその名のとおり，先進的マグネシウムの国際的な開発拠点であり，大学間連携での研究だけでなく，米ボーイング社をはじめ，国内外の企業との共同研究開発にも取り組まれています。
　センター長で教授の河村能人先生が開発された『KUMADAI マグネシウム合金』は，従来のマグネシウムの「燃えやすい」，「強度が低い」，「耐食性が悪い」といった欠点を克服した新材料で，これまでに
　・KUMADAI 耐熱マグネシウム合金
　・KUMADAI 不燃マグネシウム合金
　・KUMADAI 高熱伝導マグネシウム合金
　・KUMADAI インプラントマグネシウム合金
の４種類を開発されています。
　副センター長で教授の安藤新二先生から，KUMADAI マグネシウム合金や研究センターの概要を説明していただき，その後，３班に分かれてセンター内の施設・設備を見学させていただきました。
　研究施設・設備だけでなく，実用大の合金を製造できる装置と工場を併設している大学はあまりなく，他大学の先生方もこのセンターの装置・設備を借りて研究をされているそうです。
　説明の中で，「新材料を最初に発見するのは，学生です」という言葉が印象的でした。見学後にアンケートを取ったところ，「内容は高度で難しかったが，興味深かった:100％」，「材料研究に関心がある:94％」，「研究をするチャンスがあればやってみたい:85％」という回答でした。
　御多用中にも関わらず，長時間にわたり御案内・御説明いただき，本当にありがとうございました。

熊本大学先進マグネシウム国際研究センター（MRC）外観

副センター長 安藤先生からの概要説明

Mgの軽さを実感。鉄，チタン，アルミニウムと比較。質量は鉄の1/4という軽さです。Mgのアレーなら筋トレも楽々。

材料を評価する設備・装置を見学

熱処理室 と 化学分析室。材料研究の基本です。

走査型電子顕微鏡(SEM)。本科のSEMより遥かに高機能・高価！

透過型電子顕微鏡(TEM)。新材料の原子配列などを調べます。TEMによりLPSO構造が発見されました。高校には無い装置です。

X線回折装置。安全管理上，許可された人しか入れません。

クリープ試験。高温状態で試験片に一定の荷重を長時間加え，その材料の変形量や破断までの時間を測定します。

引張試験。高温環境での引張強度測定もできます。引張試験機は本科にもありますが，常温での試験しかできません。

熱分析。温度変化による材料の物性評価をします。どのような物性を調べるかによって技法が異なり，装置も異なります。

共焦点顕微鏡。光学顕微鏡ですが，高低差のある試料の全ての部分で焦点が合った画像が得られます。光学顕微鏡の焦点深度が浅いという弱点を克服した顕微鏡です。

Mg合金溶解装置のひとつ。KUMADAI マグネシウム合金は燃えないため，溶解時に防燃ガスを使用する必要がありません。地球温暖化防止にも貢献しています。

押出加工機。研究設備だけでなく，実用大の材料を製造できる設備および工場も併設されています。このような大学は他にはあまりないそうです。

実際のサンプルの説明。

お礼。御多用中にも関わらず，長時間にわたり御案内・御説明いただきました。ありがとうございました。

メカニカルシャー［AIZAWA AST-620型］が導入されました．

２月１０日（木）進路体験座談会 を開催しました。
これは，３年生が，進路選択・勉強法・面接のノウハウなど，自身の体験を座談会形式で２年生に話す（伝える）会です．座談会形式なので，２年生もかしこまり過ぎることなく質問を３年生にぶつけ，３年生はよく答えて（応えて）くれました．
コロナ禍の中，新実習棟の各実習室に分散して実施しました．

　

全自動万能試験機［Maekawa コンピュータ計測制御 全自動万能試験機〈ハイブリッド型〉MR3A］が導入されました．
鉄鋼材料の引張試験だけでなく，圧縮試験も可能．
課題研究『バイオコークス』の強度評価（圧縮試験）を実施できるようになります．

CNC旋盤［TAKISAWA TCN-2100］& CAD/CAM が導入されました．
普通旋盤での実習に加え，コンピュータ数値制御による自動加工実習を体験，技術を習得します．
実習だけでなく 探究学習 の幅も広がります．

令和３年８月１９日（木），熊本県産業技術センターで『第１３回九州地区高校生溶接技術競技会』が開催されました．本科から，県大会団体の部優勝チームの３人と，個人の部２位^※の１人の計４人の生徒が出場しました．
競技会は宮崎県で行われる予定でしたが，コロナ禍の中，各県での分散開催となりました．
※個人の部優勝者が団体の部優勝チームのメンバーのため，競技規定により，個人の部には２位の生徒が出場しました

下の写真は競技会の様子です．

☆競技上の注意（５人中４人が，熊工材料技術科の生徒です）

☆開先加工（溶接するための前加工）

☆溶接